El principio de funcionamiento de un regulador de voltaje electrónico.
Los estabilizadores de voltaje son cada vez más populares, tanto entre los propietarios como entre los diseñadores durante la fase de construcción. Hoy en día, en los estabilizadores, se usa con mayor frecuencia un autotransformador. El principio del autotransformador es conocido y se ha utilizado durante mucho tiempo para la conversión y estabilización de voltaje.
Sin embargo, el método de control del autotransformador en sí ha sufrido muchos cambios. Mientras que antes la regulación de voltaje se hacía de forma manual o en casos extremos era controlada por una placa analógica, hoy en día el estabilizador de voltaje es controlado por un potente procesador.
Las tecnologías innovadoras no han pasado por alto la forma en que se cambian las bobinas. Anteriormente se usaban interruptores de relé o colectores de corriente mecánicos, hoy los triacs juegan su papel. Reemplazar los elementos mecánicos con triacs hizo que el estabilizador fuera silencioso, duradero y libre de mantenimiento.
El estabilizador de voltaje moderno funciona según el principio de interruptores electrónicos que cambian los devanados del autotransformador bajo el control de un procesador con un programa especial.
La función principal del procesador es medir el voltaje de entrada y salida, analizar la situación y encender el triac correspondiente.
Sin embargo, estos están lejos de todas las funciones del procesador. Además de la regulación de voltaje, el procesador realiza una serie de funciones relacionadas con el funcionamiento del estabilizador.
Lo más importante es la liberación de triacs.
Para eliminar la distorsión de la onda sinusoidal, el triac debe encenderse exactamente en el punto cero de la onda sinusoidal de voltaje. Para ello, el procesador realiza varias decenas de medidas de tensión y en el momento oportuno envía un potente pulso al triac provocando su encendido (desbloqueo).
Pero antes de hacer esto, es necesario verificar si el triac anterior está apagado, de lo contrario habrá una contracorriente (los triac son elementos bastante difíciles de controlar y los casos de apagado pueden ocurrir por muchas razones, por ejemplo con interferencia).
Al medir las microcorrientes, el procesador analiza el estado de los interruptores electrónicos y solo entonces realiza las acciones.
Debe comprender que el procesador hace todo esto en menos de 1 microsegundo, teniendo tiempo para realizar cálculos mientras la onda sinusoidal de voltaje está en la región del punto cero. Las operaciones se repiten en cada semifase.
La alta velocidad tanto del procesador como de los interruptores triac hizo posible crear un regulador de voltaje de respuesta instantánea. Hoy, el proceso de los estabilizadores electrónicos sube por 10 milisegundos, es decir, por una media fase de voltaje. Esto le permite proteger de manera confiable el equipo contra anomalías de energía.
Además, la velocidad del procesador hizo posible crear estabilizadores más precisos utilizando un sistema de control de dos etapas. Los reguladores de dos etapas procesan el voltaje en dos etapas. Por ejemplo, la primera etapa solo puede tener 4 etapas. Después del desbaste, la segunda etapa se enciende y el voltaje se lleva al ideal.
El uso de una cadena de control de dos etapas le permite reducir el costo de los productos.
Juzgue usted mismo, si solo hay 8 triacs (4 en la primera etapa y 4 en la segunda), los pasos de ajuste ya son 16, por el método combinado (4×4 = 16).
Ahora, si se requiere producir un estabilizador de alta precisión, digamos, pasos de 36 o 64, se necesitarán muchos menos triacs, 12 o 16, respectivamente:
para 36 etapas, la primera etapa es de 6 triacs, la segunda etapa es de 6 triacs 6×6 = 36;
para 64 etapas, la primera etapa es de 8 triacs, la segunda etapa es de 8 triacs 8×8 = 64.
Cabe destacar que ambas etapas utilizan el mismo transformador. De hecho, para qué poner el segundo, si todo se puede hacer en uno.
La velocidad de dicho estabilizador se puede reducir ligeramente (tiempo de reacción 20 milisegundos). Pero para los electrodomésticos, este orden de números sigue sin importar. La solución es casi instantánea.
Además de cambiar los triac, se asignan tareas adicionales al procesador: monitorear el estado de los módulos, monitorear y mostrar procesos, probar circuitos.